一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，首先將變深度纜地震數(shù)據(jù)變換到頻率域，然后在頻率域?qū)︻l譜進行擬合，使得合成數(shù)據(jù)的頻譜和實際接收數(shù)據(jù)的頻譜的差達(dá)到極小，將鬼波壓制問題轉(zhuǎn)換為頻譜擬合的反演問題，針對變深度纜數(shù)據(jù)的特點，在反演過程中，引入了橫向約束項，使得陷波點位置的頻譜在橫向上互相補充，采用本發(fā)明的變深度纜數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，層次分明，由于采用了橫向約束項，并通過約束因子對橫向約束進行控制，因此獲得的壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)在頻率域很好的校正了陷波效應(yīng)，在時間域能夠較好的抑制噪聲，達(dá)到非常好的鬼波壓制效果。本發(fā)明可以直接用于海上變深度纜采集地震資料的處理過程中。
【專利說明】一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海上油氣勘探領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制 的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 地震勘探是油氣勘探的重要手段，特別是海上油氣勘探，由于其鉆井成本高，地質(zhì) 資料以及其它資料少，因此地震勘探在海上油氣勘探中具有更重要的作用。采集寬頻段的 地震數(shù)據(jù)一直是海上地震勘探的追求，但是至今為止，由于各種條件的限制，這仍然是一個 遙不可及的目標(biāo)。傳統(tǒng)的海洋采集拖纜所在的深度是固定的，得到的檢波點鬼波陷波頻率 即是可以恢復(fù)的最大頻率。為了使得整個頻率更高，拖纜必須固定在盡量淺的一個深度上， 但是淺層的噪音會影響數(shù)據(jù)的低頻段有效信息。將拖纜放置在一定深度進行采集可以減少 記錄的噪聲，但是會引入檢波點鬼波，使得地震頻段內(nèi)的振幅譜存在陷波現(xiàn)象。因此傳統(tǒng)采 集中，需要將拖纜放置的盡量與海平面接近，使得第一個鬼波陷波點位于成像所需要的頻 段之外。
[0003] 為了克服陷波的缺陷，目前已經(jīng)提出了各種不同的采集方法，包括上、下纜采集方 法、雙檢采集方法和變深度纜采集方法。變深度纜采集是將電纜放置在一條非零傾角的斜 線中，以使得鬼波的陷波點分散化。Soubaras等人對變深度纜采集技術(shù)重新進行研究，并對 其加入了兩個特點：1)將拖纜優(yōu)化為一個變深度的剖面，以使得對所有深度的反射層，陷 波點都是分散的，針對淺層部分，拖纜的斜率在前部較大，從而使陷波點足夠分散。2)針對 變深度拖纜采集提出了一種檢波點鬼波壓制方法。變深度纜采集可以為地震數(shù)據(jù)提供更寬 的帶寬，它的目的是通過將拖纜放置的盡量深來在低頻段得到最大可能的信噪比數(shù)據(jù)，和 傳統(tǒng)采集的固定深度不同，拖纜的深度隨著偏移距而變化，目的是為了打破高頻陷波點對 數(shù)據(jù)帶寬的限制。變深度的目的是使得陷波點分散，每個檢波器都有一個不同的陷波頻率， 從而使得最終綜合了不同檢波器的疊加結(jié)果沒有明顯的陷波點，變深度纜采集技術(shù)作為最 近出現(xiàn)的一種新興技術(shù)，在世界各地采集了幾個數(shù)據(jù)體之后，可以看出變深度纜數(shù)據(jù)可以 提供更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)：具有更高的分辨率，成像更加清晰，低頻穿透性更好。
[0004] 目前對于變深度纜采集數(shù)據(jù)處理的研究，主要集中在檢波點鬼波的壓制上， Soubaras (2010, 2012)認(rèn)為，各個檢波點深度是變化的，因此變深度采集技術(shù)在不同偏移距 處使得檢波點鬼波分散化了。這種分散的特性可以應(yīng)用一種聯(lián)合反褶積技術(shù)，來完全壓制 檢波點鬼波。Dechun Lin，Sablon，Yan Gao等（2011)對變深度纜數(shù)據(jù)處理的流程進行了優(yōu) 化分析，指出變深度纜數(shù)據(jù)的寬頻特性，以及該數(shù)據(jù)所特有的檢波點鬼波現(xiàn)象，使得在處理 過程中需要時時考慮對頻帶及檢波點鬼波的處理，他們在文章中給出了一個與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處 理相比，略有不同的一個變深度纜處理的流程。Rebert，Sablon，Vidal等（2012)指出在變 深度纜處理過程中，需要注意保持?jǐn)?shù)據(jù)頻率段兩端的頻率，并指出在變深度纜處理過程中 面臨的，如噪聲壓制，多次波壓制，速度建模及成像方面的一些挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的鬼波壓制技術(shù) 雖然能壓制鬼波的一些影響，但并不能完全消除鬼波的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種不僅能夠消除鬼波影響，而且能夠拓寬 地震數(shù)據(jù)頻帶，提高地震資料分辨率的海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓 制的方法，其包括以下步驟：1)對變深度纜接收的地震數(shù)據(jù)進行抽道集，形成共中心點道 集；2)將共中心點地震數(shù)據(jù)進行動校正，并將動校正后的共中心點地震數(shù)據(jù)進行傅里葉變 換，得到含有鬼波的原始地震數(shù)據(jù)的頻譜；3)根據(jù)檢波點的不同深度，將得到的含有鬼波 的原始地震數(shù)據(jù)的頻譜進行簡化，得到H ;4)采用最小二乘譜擬合方法計算得到壓制鬼波 后的地震數(shù)據(jù)的頻譜；5)將壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜進行傅里葉逆變換，得到壓制鬼 波后的地震數(shù)據(jù)。
[0007] 所述步驟3)中的H(f) = l-eri2nfT，其中，T為地震波從檢波器到水表的旅行時。
[0008] 所述步驟4)采用最小二乘譜擬合方法計算得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜具 體過程為：
[0009] 鬼波壓制相當(dāng)于求解如下公式的極小值；
[0010] I HSr-S* I (1)
[0011] 其中，s#是已知的變深度纜實際采集到的地震數(shù)據(jù)的矩陣表示，f是地下反射回 來的地震信號的矩陣表示；
[0012] 在公式（1)基礎(chǔ)上加入體現(xiàn)不同道數(shù)據(jù)相互補充的約束項，則公式（1)變?yōu)椋?br> [0013] I HSr-S* I I + a (I MSr | (2)
[0014] 其中，I IMSl I為橫向約束條件，a為約束因子；
[0015] 在公式（2)的基礎(chǔ)上加入穩(wěn)定泛函得：
[0016] I |HSr-S*| l + a I |MSr| l + e I IlSrI I (3)
[0017] 其中，@表示穩(wěn)定因子；
[0018] 求解公式（3)的極小值，對公式（3)關(guān)于f求導(dǎo)數(shù)并令導(dǎo)數(shù)等于零，得：
[0019] Ht (HSr-S*) + a M1MSr+ ^ ISr = 0 (4)
[0020] 整理得：
[0021] (HtH+ a MtM+ ^ I) Sr = HtS* (5)
[0022] 根據(jù)地震數(shù)據(jù)的特點給定a和P參數(shù)，將a和P代入公式（5)得到一個方程 組，解這個方程組可以求解得到S%得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜。
[0023] a和P兩個參數(shù)的取值至關(guān)重要，a和P根據(jù)地震資料的信噪比來確定，假如

【權(quán)利要求】
1. 一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，其包括以下步驟： 1) 對變深度纜接收的地震數(shù)據(jù)進行抽道集，形成共中心點道集； 2) 將共中心點地震數(shù)據(jù)進行動校正，并將動校正后的共中心點地震數(shù)據(jù)進行傅里葉變 換，得到含有鬼波的原始地震數(shù)據(jù)的頻譜； 3) 根據(jù)檢波點的不同深度，將得到的含有鬼波的原始地震數(shù)據(jù)的頻譜進行簡化，得到 H； 4) 采用最小二乘譜擬合方法計算得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜； 5) 將壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜進行傅里葉逆變換，得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，其特征在于：所 述步驟3)中的H(f) = l-eTi2nfT，其中，T為地震波從檢波器到水表的旅行時。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，其特征在 于：所述步驟4)采用最小二乘譜擬合方法計算得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜具體過 程為： 鬼波壓制相當(dāng)于求解如下公式的極小值； |HSr-S*|| ⑴ 其中，S#是已知的變深度纜實際采集到的地震數(shù)據(jù)的矩陣表示，f是地下反射回來的 地震信號的矩陣表示； 在公式（1)基礎(chǔ)上加入體現(xiàn)不同道數(shù)據(jù)相互補充的約束項，則公式（1)變?yōu)椋? Ihs1-SsnI | + a I Ims1I I ⑵ 其中，I ImsI I為橫向約束條件，a為約束因子； 在公式（2)的基礎(chǔ)上加入穩(wěn)定泛函得： iHSLSil + allMSil + elllSlI ⑶ 其中，P表示穩(wěn)定因子； 求解公式（3)的極小值，對公式（3)關(guān)于f求導(dǎo)數(shù)并令導(dǎo)數(shù)等于零，得： Ht (HSr-S*) + a M1MSr+ ^ ISr = O (4) 整理得： (HtH+ a MtM+ ^ I) Sr = HtS* (5) 根據(jù)地震數(shù)據(jù)的特點給定a和0參數(shù)，將a和0代入公式（5)得到一個方程組，解 這個方程組可以求解得到S%得到壓制鬼波后的地震數(shù)據(jù)的頻譜。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種海上變深度纜地震數(shù)據(jù)鬼波壓制的方法，其特征在于：a 和@兩個參數(shù)的取值至關(guān)重要，a和0根據(jù)地震資料的信噪比來確定，假如地震資料的
【文檔編號】G01V1/36GK104360394SQ201410717828
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】王建花, 李緒宣, 張金淼, 郝振江, 楊俊 , 孫文博, 朱振宇, 張云鵬, 糜芳, 薛東川 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院